DE727074C

DE727074C - Elektronenstrahloszillograph zur wahlweisen Benutzung als Polar-Koordinatenoszillograph und als normaler Oszillograph

Info

Publication number: DE727074C
Application number: DEL101355D
Authority: DE
Inventors: Herbert Lennartz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1940-07-20
Filing date: 1940-07-20
Publication date: 1942-10-26

Description

Elektronenstrahloszillograph zur wahlweisen Benutzung als Polar-Koordinatenoszillograph und als normaler Oszillograph Die vorliegende Erfindung betrifft einen Elektronenstrahloszillographen, der als Polarkoordinatenoszillograph oder als normaler Oszillograph benutzt werden kann.
Will man nach dem bisherigen Stand der Technik einen Universal-Elektronenstrahlos.zillographen aufbauen, so muß man bei Benutzung als Polarkoordinatenoszillograph bei Verwendung normaler Röhren an die Ablenkplatten zwei um 9o° phasenverschobene Spannungen legen, die gleiche Frequenz und gleiche Amplitude besitzen. Zur radialen Auslenkung des Strahls sind allerdings komplizierte Schaltungen erforderlich, um die Drehfeldspannungen mit der Signalspannung modulieren zu können. Um ein solches Gerät auch in normaler Weise, z. B. mit Kippspannungen, ,als Zeitablenkung zu benutzen, braucht man lediglich die Drehfeldspannungen abzuschalten. Leider sind nun die zur Modulation der Drehfeldspannungen erforderlichen Schaltungen nicht nur kompliziert, sondern auch für, hohe Frequenzen der Signalspannung zu träge, da hier der ungewöhnliche Fall vorliegt, eine verhältnismäßig niedrige Frequenz mit einer sehr hohen Frequenz modulieren zu müssen. Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist man daher gezwungen, für Polärkoordinatenoszillographen Spezialröhren zu verwenden, bei denen die radiale Auslenkung durch einen Zylinderkondensator vorgenommen wird. Ein Oszillograph, der sowohl die Erzeugung einwandfreier Polarkoordinatenoszillogramme gestattet als auch für normalen Betrieb mit Zeitablenkung durch Kippschwingungen eingerichtet ist, müßte daher nach dem heutigen Stande der Technik zwei Röhren enthalten, und zwar eine solche normaler Bauart und eine spezielle Polarkoordinatenröhre mit Zylinderkondensator zur radialen Auslenkung des Elektronenstrahls.
Dieser Nachteil wird erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß die Oszillographenröhre einerseits einen Zylinderkondensator und gegebenenfalls die für elektrostatische Erzeugung des Drehfeldes notwendigen Ablenkplatten zwischen Anode und Zylinderkondensator und anderseits zwischen Zylinderkondensator und Leuchtschirm zwei weitere Sätze Ablenkplatten enthält. Beim Betrieb als Polarkoordinatenoszillograph werden dieSignalspannung an den Zylinderkondensator und die Zeitablenkspannungen an die zur Drehfelderzeugung vorgesehenen Anordnungen zwischen Anode und Zylinderkondensator gelegt, während zum Betrieb als normaler Oszillograph das Drehfeld ausgeschaltet und die Signalspannung an die zwischen Zylinderkondensator und Leuchtschirm liegenden Ablenkplatten geschaltet wird. Der innere Zylinder des Zylinderkondensators ist zweckmäßig hohl, und die Spannungen usw. sind bei Normalbetrieb derart gewählt, daß der Elektronenstrahl durch den hohlen inneren Ablenkzylinder verläuft. Gleichzeitig wird dann an den einen Plattensatz eine Kippspannung zur Zeitablenkung gelegt, wenn nicht der Elektronenstrahl durch zwei voneinander abhängige elektrische Größen, die an je einen Satz der Ablenkplatten gelegt werden, beeinflußt werden soll. Der innere Zylinder des Zylinderkondensators kann in dieser Schaltstellung des Oszillographengerätes zur weiteren Konzentration bzw. zur Nachbeschleunigung zwecks Erzielung hellerer Schirmbilder benutzt werden, indem man an ihn eine geeignete positive Spannung legt.
Es ist nun nicht unbedingt erforderlich, daß der Elektronenstrahl bei der Benutzung des Gerätes als normaler Oszillograph durch die Mitte des inneren Zylinders des Zylinderkondensators hindurchgeht. Durch eine Vorablenkung vor dem Zylinderkondensator kann man vielmehr bewirken, daß der Strahl den Zylinderkondensator in derselben Richtung wie bei Verwendung als Polarkoordinatenoszillograph durchläuft. Durch eine entsprechende zusätzliche Ablenkung in dem Raume zwischen Schirm und Zylinderkondensator kann man dann erreichen, daß der Strahl in Ruhestellung trotzdem auf die Mitte des Schirms auftrifft. Es ist dabei zweckmäßig, schon dem Zylinderkondensator eine solche Vorspannung zu erteilen, daß der Strahl bereits hierdurch weitgehend in die Schirmmitte gelenkt wird. Verjüngt man den Innenzylinder des Kondensators außerdem noch in der Richtung auf den Schirm zu, so kann man es erreichen, daß der Strahl bereits lediglich durch Anlegen einer Vorspannung an den Zylinderkondensator genau in die Schirmmitte geleitet wird.
Oft besteht die Notwendigkeit, Polarkoordinatenoszillogramme und, normale Oszillogramme gleichzeitig aufzuzeichnen, d. h. das Gerät als Mehrfachoszillographen zu benutzen, wobei die Signalspannung im Polarkoordinatenoszillogramm auch eine andere Frequenz als die des Normaloszillogramms besitzen kann. Zu diesem Zwecke muß man das Oszillographengerät, wie es an sich bei Oszillographen bekannt ist, periodisch von derAufzeichnung in Polarkoordinaten auf normalen Betrieb umschalten, was mit Hilfe von Röhrenschaltungen möglich ist.
An Hand der Abb. i und 2 sollen die beschriebenen Anordnungen verdeutlicht werden. Abb. i zeigt die Elektronenstrahlröhre gemäß der Erfindung, bei der zunächst ein normales Strahlerzeugungs- und Konzentrationssystem i und 2 vorgesehen ist. 1Zit 3 und 4 sind die beiden Sätze der Ablenkplatten bezeichnet, an die bei Benutzung des Gerätes als Polarkoordinatenoszillograph die Drehfeldspannung gelegt wird, die bewirkt. daß sich der Elektronenstrahl auf einem Kreise über den Schirm bewegt. Diese Ablenkplatten sind allerdings nicht unbedingt erforderlich, da man das Drehfeld auch mit Hilfe von Spulen erzeugen kann. Der Zylinderkondensator 5 und 6 bewirkt bei Benutzung als Polarkoordinätenoszillograph die radiale Auslenkung durch die an ihm liegende Signalspannung. Die Ablenkplatten 7 und 8 sind für den Betrieb des Gerätes als normaler Oszillograph vorgesehen. An diese kann in bekannter Weise eine Meßspannung und eine Zeitablenkspannung gelegt werden, oder es kann eine Auslenkung des Elektronenstrahls durch zwei voneinander abhängige elektrische Größen bewirkt werden. Der Strahlengang bei Benutzung als Polarkoordinatenoszillograph ist durch einen ausgezogenen Strich, der an dem Schirm 9 endigt, eingezeichnet. Bei diesem Betriebe rotiert der Strahl in einer Ebene senkrecht zur Zeichenebene. Beim Betrieb als normaler Oszillograph ergibt sich ein Strahlengang, wie er gestrichelt eingezeichnet ist. Der Strahl hat dabei durch die Ablenkplatten 7 und 8 gerade eine solche Richtung erhalten, daß er unten am Schirm 9 auftrifft.
Abb. 2 zeigt einen besonderen Zylinderkondensator, mit dem es möglich ist, allein durch eine feste Spannung den Elektronenstrahl in die Mitte des Schirms zu lenken. Der innere Zylinder 5 ist in Richtung auf den Schirm 9 zu diesem Zwecke verjüngt, so daß der Strahl zwischen den Zylindern 5 und 6 so abgelenkt werden kann, daß er auf die Mitte des Schirms 9 trifft, ohne den inneren Zylinder 5 zu berühren. Eine solche Anordnung des Zylinderkondensators ist auch bei der Verwendung des Gerätes als Polarkoordinatenoszillograph vorteilhaft, da es dann möglich ist, den Elektronenstrahl mittels zusätzlicher Ablenkspannungen am Zylinderkondensator in einer bis zum Schirmmittelpunkt verlaufenden Spirale über den Schirm g zu bewegen.

Claims

PATENTANSPRÜCFIE i. Elektronenstrahloszillograph zur wahlweisen Benutzung als Polarkoordinatenoszillograph und als normaler Oszillograph, dadurch gekennzeichnet, daß die Oszillographenröhre außer einem Zylinderkondensator und den gegebenenfalls für elektrostatische Erzeugung des Drehfeldes notwendigen beiden Ablenkplattensätzen zwischen Anode und Zylinderkondensator zwei weitere dem Zylinderkondensator in Richtung zum Leuchtschirm vorgelagerte Ablenkplattensätze enthält, und daß beim Betrieb als Polarkoordinatenoszillograph die Signalspannung an den Zylinderkondensator und die Zeitablenkspannungen an den zur Drehfelderzeugung vorgesehenen Anordnungen zwischen Anode und Zylinderkondensator liegen, während zum Betrieb als normaler Oszillograph das Drehfeld ausgeschaltet und die Signalspannung an die dem Zylinderkondensator in Richtung auf den Schirm vorgelagerten Ablenkplatten geschaltet ist.
2. Oszillograph nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Zylinder des Zylinderkondensators hohl ausgeführt ist und bei normalem Betrieb die Spannungen derart gewählt sind, daP der Elektronenstrahl durch diesen Hohlzylinder läuft.
3. Oszillograph nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Zylinder des Zylinderkondensators der Oszillographenröhre in Richtung auf den Leuchtschirm verjüngt ausgeführt ist. 4.. Oszillograph nach Anspruch :2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den inneren Zylinder des Zylinderkondensators eine den Strahl konzentrierende bzw. beschIeunigende positive Spannung gelegt wird. Anordnung, um mit Oszillograph nach Anspruch i bis q. gleichzeitig eine oder mehrere Signalspannungen sowohl im Polarkoordinatenoszillogramm als auch im normalen Oszillogramm sichtbar zu machen, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um periodisch von Polarkoordinatenbetrieb auf normalen Betrieb in so rascher Reihenfolge umzuschalten, daß beide Oszillogramme gleichzeitig zu sehen sind.